铌掺杂锆钛酸铅薄膜的制备及其用于微机电系统的机电特性

摘要：

采用溶胶–凝胶法在LaNiO3/Si衬底上制备了Nb0.02-Pb(Zr0.6Ti0.4)O3(PNZT)薄膜及其驱动的微机电系统(MEMS)技术制作的微悬臂梁器件,研究了PNZT薄膜结构和电学性能以及悬臂梁器件的机电特性.结果表明:该PNZT薄膜具有随机取向的钙钛矿相结构,铁电剩余极化强度和矫顽场分别约为20μC/cm2和27 kV/cm.通过压电响应力显微镜(PFM)和MEMS悬臂梁振动测试,计算得出PNZT薄膜的纵向压电系数d33和横向压电系数d31分别约为70 pm/V和90 pm/V,与已报道的外延生长PZT薄膜d33和d31值相当.同时MEMS悬臂梁在大气压下也表现出较小的机械损耗,一阶谐振时的机械品质因数Q值达到了122.表明该PNZT薄膜未来在高性能铁电和压电MEMS器件领域具有广泛的应用前景.

关键词：铌掺杂锆钛酸铅薄膜、微机电系统、溶胶—凝胶法、机电特性

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分类号：TQ174

资助基金：国家自然科学基金项目51305005,51375017;北京市自然科学基金项目3172009;北京市自然科学基金委员会-北京市科学技术研究院联合资助项目16L00001;深圳市海外高层次人才团队专项资金资助项目KQE201106020031A

在线出版日期：2017-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：990-994